CD (Compact Disks - компакт-диски), використалися для аудіоапаратури, були модифіковані для застосування в PC і в даний час вже упевнено увійшли до стандартної комплектації сучасних комп'ютерів. ( Примітка ) Установка приводу CD-ROM в комп'ютер ще не означає, що можна без обмежень працювати з мультимедіа. До мультимедіа відноситься набагато більше пристроїв, ніж тільки круглий блискучий диск (CD-ROM). Необхідні звукова карта, швидкодійний процесор, акустична система, відповідне програмне забезпечення і т. п. Сосредотачиваясь на мультимедіа, часто забувають, що CD є прекрасним засобом для зберігання програмних дистрибутивів (Software Distributions). CD є достатньо ємким і, перш за все, компактним носієм. Якщо узяти співвідношення між місткістю носія і його вартістю, то в цьому відношенні CD завжди краще вінчестера. Успіх апаратних засобів на ринку залежить від наявних програм і майже всі крупні розробники перейшли на використовування CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory). Принцип дії Перш ніж розглянути роботу приводів CD-ROM, приведемо невеликий список їхніх чеснот і недоліків. П в порівнянні з вінчестерами CD значно надійніше в транспортуванні. Об Компакт-диск має достатньо велику місткість (об'єм даних, що розташовуються на CD, досягає 500-700 мбайт). П CD практично не зноситься (при відповідній експлуатації). Об Основний недолік відноситься до методів обробки інформації. Пристрій CD-ROM призначений тільки для читання даних з компакт-диска. Приводи CD-ROM (мал. 12.1) працюють не так, як всі описані вище електромагнітні накопичувачі інформації. При записі компакт-диск обробляється лазерним променем (без механічного контакту), що випалює ту ділянку, яка береже логічну одиницю, і залишає незайманим та ділянка, яка береже логічний нуль. Внаслідок чого на поверхні CD утворюються маленькі поглиблення, - так звані питы (Pits). Перші приводи CD-ROM застосовувалися як зовнішні пристрої. Сучасні ж моделі майже всіх виробників виконуються як внутрішні компоненти PC і мають розміри дисковода 5,25" (мал. 12.2). Приводи CD-ROM звичайно управляються за допомогою IDE-інтерфейсу, SCSI-інтерфейсу або звукової карти. Ці приводи не треба оголошувати в CMOS Setup. Технологія виробництва накопичувачів CD-ROM розвивається вже більше десяти років. За цей чималий для комп'ютерних технологій термін змінилося декілька поколінь накопичувачів CD-ROM. Розглянемо основи технології CD-ROM. Товщина компакт-чща складає 1,2 мм, а діаметр - 120 мм. Диск виготовляється з полікарбонату, І який покритий з одного боку тонким металевим шаром, що відображає (алюмінія, рідше золото) і захисною плівкою спеціального прозорого лака. Інформація на диску записана у вигляді чергувань поглиблень в поверхні металевого шара. Двійковий нуль представляється на диску як у вигляді поглиблення, так і у вигляді основної поверхні, а двійкова одиниця - у вигляді межі між ними. При кодуванні 1 байт (8 біт) інформації на диску записується 14 битий плюс 3 біта злиття (merge bit). Базова інформаційна одиниця - це кадр (Frame), який містить 24 кодованого байта або 588 біт (24 х (14 + 3) + 180 біт для корекції помилок). Кадри утворюють секторы і блоки. Сектор містить 3234 кодованого байта (2352 інформаційного байта і 882 байта для корекції помилок і управління). Така організація зберігання даних на компакт-диску і використовування алгоритмів корекції помилок дозволяють забезпечити якісне читання інформації з вірогідністю помилки на біт, рівній 10~10. Відповідно до прийнятих стандартів поверхня диска розділена на три області (мал. 12.3). П Вхідна область (Lead In) - область у формі кільця, найближчого до центру диска (ширина кільця 4 мм). Прочитування інформації з диска починається саме з вхідної області, де містяться зміст (VolumeTable Contents, VTOC), адреси записів, число заголовків, сумарний час запису (об'єм), назва диска (Dick Label). П Область даних. П область (Lead Out) Виходу має мітку кінця диска. Основною відмінністю структури каталога компакт-диска від структури каталога дискети (або структури каталога DOS) є та, що на CD в системній області записані адреси файлів, що дозволяє здійснювати пряме позиціонування. Отже, для доступу до даних, що зберігаються на CD, необхідне перетворення форматів. Для цих цілей фірмою Microsoft був випущений спеціальний драйвер (MSCDEX.EXE). Таким чином, для використовування приводів CD-ROM в системі є два драйвери, інформація об яких міститься в системних файлах AUTOEXEC.BAT і CONFIG.SYS. Перший драйвер - це MSCDEX.EXE, поставляється в якості стандартного для подібних систем у складі DOS 6.O. Другий драйвер спеціалізований і поставляється разом з конкретним приводом CD-ROM. Більш тонкі подробиці програмної установки CD приведені на чолі 17. Для того щоб привід CD-ROM можна було використати для прослуховування ще і аудіокомпакт-дисків, необхідна звукова карта. Залежно від моделі приводу для підключення звукової карти потрібний дво- або чотирижильний кабель. Для установки диска в привід покладете його у висувний лоток (Tray), який після легкого натиснення приводиться в рух і в'їжджає в корпус приводу (мал. 12.4). Існують і накопичувачі, в яких CD поміщається в спеціальну захисну касету (Caddy), що вставляється при роботі з нею у вікно накопичувача. При установці приводів CD-ROM потрібно пам'ятати, що це пристрій працює тільки в горизонтальному або у вертикальному положенні. У жодному випадку, як і HDD, не можна розміщувати привід CD-ROM під кутом. Експлуатаційні характеристики Вибір приводу CD-ROM залежить від того, які задачі передбачається вирішувати з його допомогою. А саме, які вимоги пред'являються збоку цих задач до характеристик приводу. Умовно можна виділити декілька основних груп задач. П Установка і оновлення програмного забезпечення П Пошук інформації в базах даних, архівах, довідниках, енциклопедіях і т. д. D Запуск і робота з програмними продуктами П Запуск і робота з ігровими, розважальними і освітніми програмами П Перегляд відеофільмів, видеокліпів і фотозображень П Використовування приводу в якості ресурсу, що розділяється, LAN П Прослуховування музичних CD 13 Зак. 513 Стосовно вказаних задач можна розглядати характеристики конкретного приводу CD-ROM і оцінювати його придатність для їхнього вирішення. До основних характеристик приводів CD-ROM відносяться наступні: П швидкість передачі даних (Data Transfer Rate, DTR); П середній час доступу (Access Time, AT); Об об'єм буферної пам'яті (Buffer Memory); Об коефіцієнт помилок (Error Rate); Про середнє напрацювання на відмову (Mean Time Between Failure, MTBF); П тип інтерфейсу; П перелік підтримуваних форматів CD; Об параметри трактів відтворення; П конструкція приводу; * П комплект поставки програмного забезпечення. Далі розглянемо більш детально перераховані характеристики. 'Скорость передачі даних Швидкість передачі даних (DTR) - це максимальна швидкість, з якою дані пересилаються від носія інформації в оперативну пам'ять комп'ютера. Це найбільш важлива характеристика приводу CD-ROM, яка практично завжди згадується разом з назвою моделі. Безпосередньо із швидкістю передачі даних зв'язаний такий параметр, як швидкість обертання диска (кратність). Перші приводи CD-ROM передавали дані із швидкістю 150 Кбайт/с, як і програвачі аудіокомпакт-дисків. Швидкість передачі даних наступних поколінь пристроїв, як правило, кратна цьому числу (150 Кбайт/с). Такі приводи отримали назву накопичувачів з дво-, трех-, чотирикратній і т. д. швидкістю. Причому, швидкість передачі даних приводів з я-кратной швидкістю залежить від типу читаної інформації. Наприклад, якщо прочитується інформація із звукового диска, то швидкість передачі складає 150 Кбайт/с (Normal speed), а якщо прочитуються файли даних, то швидкість передачі даних може бути рівна 300, 450, 600 Кбайт/с і т. д. Іноді для характеристики накопичувачів на CD-ROM використовують такий показник, як швидкість постійної передачі даних (Sustained Data Transfer, SDT). Співвідношення швидкості передачі даних приводів CD-ROM і кратності уявлене в табл. 12.1. Таблиця 12.1. Зв'язок швидкості передачі даних і кратності швидкості роботи приводу CD-ROM Кратність швидкості роботи приводу CD-ROM | Швидкість передачі даних, Кбайт/с 1х 2х Зх | 150 300 450 Таблиця 12.1 (закінчення) Кратність швидкості роботи приводу CD-ROM | Швидкість передачі даних, Кбайт/с 4х | 600 6х | 900 8х | 1200 Юх | 1500 12х | 1800 16х | 2400 20х | 3000 24х | 3600 28х | 4200 32х | 4800 34х | 5100 Збх | 5400 40х | 6000 50х | 7500 60х * | 9000 З переходом на швидкодійні моделі приводів намітилася тенденція до "розмивання" поняття "кратність". Річ у тому, що термін "кратність" відповідає не кутовій швидкості обертання диска, а лінійної швидкості переміщення питов диска щодо прочитуючого пристрою. В цьому полягає важлива відмінність накопичувача CD-ROM, наприклад, від накопичувача на жорстких дисках. Якщо однією з головних цілей конструкторів жорстких дисків було підвищення середньої продуктивності накопичувачів, то дисководи CD-ROM спочатку проектувалися для потреб аудіотехніки, де потрібне, перш за все, постійність швидкості передачі даних, незалежно від того, з якої області диска в даний момент виробляється прочитування - із зовнішньою або внутрішній. До недавнього часу в приводах CD-ROM, на відміну від накопичувачів на магнітних дисках, використовувався метод прочитування інформації з постійною лінійною швидкістю (Constant Linear Velocity, CLV), при якому кутова швидкість обертання диска є величиною змінною, залежній від місця прочитування інформації (зменшується у міру просування від центру до краю диска). Для подолання серйозних технічних проблем, що виникають при швидкостях передачі інформації 2400 Кбайт/с (кратність 16) і більш, виробники CD-ROM почали випускати накопичувачі з частково-постійною кутовою швидкістю обертання диска (Partial Constant Angular Velocity, PCAV). При використовуванні методу PCAV (іноді зустрічається позначення CLV-CAV) паспортне значення швидкості передачі інформації досягається тільки при прочитуванні даних з області на зовнішньому краї диска, а в області, розташованій близько до центру, цей параметр може бути менше вказаного майже в двічі. В даний час різні компанії застосовують різний підхід до визначення швидкості вироблюваних дисководів CD-ROM. Наприклад, два пристрої з кратністю 12х, які формально є ідентичними, насправді можуть істотно розрізнятися по швидкості передачі даних. Так, в дисководі CDR-8130 фірми Hitachi, офіційно оголошеному як 12-швидкісний, максимальна швидкість передачі даних досягає 2400 Кбайт/с, що відповідає кратності швидкості 16х, причому цей параметр залишається незмінним при прочитуванні даних із значної частини поверхні диска. А в 12-швидкісному дисководі CR-584B фірми Panasonic максимальна швидкість передачі даних складає 1944 Кбайт/с, що трохи перевищує середню величину, вказану в паспорті (1800 Кбайт/с). От чому вибрати накопичувач CD-ROM на основі паспортних даних буває важко. Багато користувачів вирішує проблему шляхом опиту знайомих. Доброю підмогою служать публіковані в періодичних виданнях з комп'ютерної тематики результати тестів пристроїв CD-ROM. За останні рік-два на вітчизняному ринку накопичувачів CD-ROM відбулися значні зміни, пов'язані з появою високошвидкісних пристроїв. Дисководи CD-ROM із швидкістю передачі даних нижче 12-кратній вже зняті з виробництва фірмами, що ведуть. Хоча 12-швидкісні пристрої ще зустрічаються у продажу, різниця їхньої ціни і ціни більш продуктивних накопичувачів дуже мала, щоб виправдати їхнє придбання. * Висока швидкість передачі даних приводу CD-ROM необхідна, перш за все, для синхронізації зображення і звуку. При недостатній швидкості передачі можливі пропуск кадрів відеозображення (тремтіння зображення) і спотворення звуку. Як відомо з опублікованих результатів тестування, приводи CD-ROM з двократною швидкістю передачі даних не можуть із задовільною якістю відтворювати відеозображення з частотою 30 кадров/с. Приводи, наприклад, з шестикратною швидкістю забезпечують потік даних, достатній для відтворення відеоінформації з частотою від 25 до 47 кадров/с. Офіційно уявлений в кінці 1997 р. привід CD-ROM з 32-кратною швидкістю передачі даних розглядається багатьма аналітиками як останній етап в розвитку традиційної технології виробництва таких пристроїв. Проте за рахунок упровадження нових технологій, а саме збільшення місткості кеш-пам'яті, використовування двигунів з більш низьким коефіцієнтом детонації і прецизійних систем автоматичного управління в даний час швидкість передачі даних вдалося підвищити до 60х. Якість прочитування Якість прочитування характеризується коефіцієнтом помилок (Error Rale) і є оцінкою вірогідності спотворення інформаційного біта при його прочитуванні. Даний параметр відображає здатність пристрою CD-ROM коректувати помилки читання. Паспортні значення цього коефіцієнта складають 10~10-10~12. Коли прочитуються дані із забрудненої або подряпаної ділянки диска, реєструються групи помилкових бітів. Якщо помилку не вдається усунути за рахунок надмірності перешкодостійкого коду (вживаного при читанні), то швидкість прочитування даних знижується і відбувається багатократний повтор читання. Якщо механізм корекції помилок не в змозі усунути збій, то на моніторі комп'ютера з'являється повідомлення Sector not found (Сектор не знайдений). У разі усунення збою привід перемикається на максимальну швидкість прочитування даних. Середній час доступу Середній час доступу (Access Time, AT)- це час (в мілісекундах), який потрібний приводу для того, щоб знайти на носії потрібні дані. Очевидно, що при роботі на внутрішніх ділянках диска час доступу буде меншим, ніж при прочитуванні інформації із зовнішніх ділянок. Тому в паспорті накопичувача приводиться середній час доступу, визначуваний як середнє значення при виконанні декількох прочитувань даних з різних (вибраних випадковим чином) ділянок диска. У міру вдосконалення приводів CD-ROM середній час доступу зменшується, але все таки цей параметр значно відрізняється від аналогічного для накопичувачів на жорстких дисках (100-200 мс для CD-ROM і 8-12 мс для жорстких дисків). Така істотна різниця пояснюється принциповими відмінностями конструкцій: в накопичувачах на жорстких дисках використовується декілька магнітних головок, і діапазону їхнього механічного переміщення, менше, ніж діапазон переміщення оптичної головки приводу CD-ROM. Середній час доступу приводів CD-ROM уявлений в табл. 12.2. Таблиця 12.2. Середній час доступу до даних приводів CD-ROM Кратність швидкості приводу | Час доступу, мс 1х | 400 2х | 300 Зх | 200 4х- 6х | 150 8х- 20х | 100 24х-34х | 80 Збх- 60х | 75 Об'єм буферної пам'яті Об'єм буферної пам'яті (Buffer Memory, BM) - це місткість оперативного пристрою приводу, що запам'ятовує, CD-ROM, використовуваного для підвищення швидкості доступу до даних, записаних на носії. Буферна пам'ять (або кеш-пам'ять) є встановлюваними на платні накопичувача мікросхеми для хранения' лічених даних. Завдяки буферній пам'яті дані в комп'ютер можуть передаватися з постійною швидкістю. Наприклад, дані звичайно розміщені в різних областях диска, а оскільки накопичувачі на CD-ROM мають відносно великий час доступу, це може привести до затримки надходження даних в комп'ютер. Такі затримки практично непомітні при роботі з текстовими файлами, але при висновку відеозображень або звукового супроводу виникаючі паузи недопустимі. Якщо для управління приводом CD-ROM використовуються спеціальні Програми-драйвери, ТО В буферну мами І ь мижсг бути наперед записано оглавле ние диска. В цьому випадку звернення до фрагмента запрошуваних даних відбувається значно швидше. Оптимальний об'єм буферної пам'яті визначається багатьма чинниками. Прийнято вважати, що для приводів CD-ROM з двократною швидкістю об'єм буферної пам'яті повинен складати не менш 64 Кбайт, а для накопичувачів з кратністю 4х- і вище - не менш 256 Кбайт. Сучасні пристрої мають буферну пам'ять об'ємом 256-1024 Кбайт. ' Частково компенсувати недостатній об'єм буферної пам'яті дозволяють спеціальні програми буферизує або кешування дисків, що використовують для цього RAM комп'ютера. Прикладом такої програми є драйвер SMARTDRV операційної системи MS-DOS 6.2. Окрім об'єму буферної пам'яті на продуктивність накопичувача CD-ROM робить вплив тип буфера накопичувача. Розрізняють три типи буферів накопичувачів CD-ROM: статичний, динамічний і з випереджаючим читанням. Статичний буфер приймає і накопичує всі блоки даних, що поступають від пристрою, поки їх не зажадає процесор комп'ютера. Динамічний буфер накопичує тільки ті блоки даних, які імовірно можуть зажадатися повторно. Динамічний буфер використовується при роботі з невеликими по розміру файлами, довільно розташованими на диску, що характерне для баз даних. Буфер з випереджаючим читанням ураховує характер передаваних даних, що дозволяє підготувати потрібні дані завчасно. Його використовування найбільш ефективне при роботі з великими по розміру файлами, наприклад, аудио- і видеоданими. На жаль, тип буферної пам'яті рідко указується в паспорті накопичувача. Середнє напрацювання на відмову Середнє напрацювання на відмову (Mean Time Between Failure, MTBF) - це середній час (в годиннику) безвідмовної роботи приводу CD-ROM. MTBF визначає надійність накопичувача як технічного пристрою. Для перших моделей приводів CD-ROM середнє напрацювання на відмову складала близько 30 тис. годинника, або 3,5 років цілодобової роботи. Цей показник сучасних моделей складає 50-125 тис. годинника, що майже на порядок перевищує термін морального старіння накопичувача. Параметри аудіотракту Оскільки приводи CD-ROM використовуються і для програвання аудіодисків формату CD-DA (Compact Disk-Digital Audio), то вони характеризуються і параметрами, що описують якісні показники тракту відтворення звуку: Про смугою відтворних частот; П динамічним діапазоном; П відношенням сигнал; EJ коефіцієнтом нелінійних спотворень; П опором на виході; Про э.д.с. сигналів на виході; Про перехідним загасанням між каналами і ін. По цих характеристиках можна судити про те, чи здатний привід CD-ROM замінити користувачу програвач звукових компакт-дисків. Стандарти CD Перш ніж розглядати формати компакт-дисків для накопичувачів CD-ROM, зупинимося на одній особливості, про яку ви, напевно, вже чули. Для більшості CD вся бережена на них інформація заноситься за один технологічний цикл, або сеанс (Single Session). Покажчик того, де зберігається інформація, міститься в VTOC. Порівняно недавно з'явилася технологія, що дозволяє дописувати інформацію на спеціальні багатосеансові CD (Multi Session CD). При цьому на початку дописуваного блоку також міститься VTOC. Звичайний привід CD-ROM зможе прочитати, на жаль, тільки перший запис, оскільки не підтримує нові формати Multi Session. Такі багатосеансові записи визначені у форматах Kodak Photo-CD і CD-ROM XA. Для читання CD, записаних відповідно до цих форматів, необхідні сумісні з ними приводи. Ці приводи повинні "уміти" прочитувати декілька таблиць VTOC, розташовуються на дисках Multi Session. Photo-CD Photo-CD з'явилися осінню 1992 р. Цей напрям почала розвивати фірма Kodak з ціллю розв'язання проблеми зберігання на CD звичайних фотографій, які можуть бути відображені з високою якістю. Інформація про зображення готувалася шляхом сканування фотографій з високим дозволом. Потім вона за допомогою спеціальних алгоритмів стискувалася і переносилася на CD-ROM. За допомогою відповідного читаючого пристрою можна переглядати картинки з високою швидкістю на моніторі PC і використати їх для подальшої обробки. Щоб звичайний привід CD-ROM міг прочитати інформацію з диска у форматі Photo-CD, необхідний спеціальний драйвер. CD-ROM XA Подальшим розвитком звичайних приводів CD-ROM є привід типу ХА (extended Architecture). Стандарт CD-ROM XA розроблений фірмами Philips, Sony і Microsoft для отримання такої дополнительной1 можливості, як чергування (Interleaving). Стандарт ХА передбачає можливість створення спеціального ідентифікатора, вказуючого тип бережених даних: графіка, текст або звук. Графічні дані можуть включати стандартні графічні зображення, анимацию або відеозображення реального часу. Більше того, ці блоки можуть чергувати, т. е., наприклад, за відеофрагментом може слідувати музичний (звукове) супровід, потім наступний відеофрагмент, і т. д. Пристрій послідовний считы- вает ці блоки, зберігає їх в буфері, а потім посилає на комп'ютер для синхронізації. Таким чином, дані прочитуються з диска фрагментами, а потім синхронізуються, в нашому випадку, для одночасного відтворення. Відзначимо, що накопичувачі стандарту CD-ROM XA також підтримують диски Multi Session. ISO 9660 Це найбільш поширений в світі стандарт на логічну організацію записаних на CD-ROM даних. Згідно ISO 9660, весь простір компакт-диска ділиться на три частини. Об Область входу (Lead In), в якій знаходиться зміст (Volume Table Contents, УТОС), адреси всіх записів, число доріг і сумарний час запису. П Область даних, в якій знаходиться власне записана інформація, фізично займає місце у вигляді кільця шириной 33 мм. Об Область виходу (Lead Out), в якій розташована спеціальна мітка, що означає кінець запису. Стандарт ISO 9660 не вирішив всіх проблем, пов'язаних з сумісністю. До ухвалення стандарту High Sierra залишався відкритим питання про те, яку ще допоміжну інформацію, що полегшує пошук даних, записувати на диск, і способи форматування блоків даних. High Sierra Стандарт отримав ім'я по назві готелю на озері Тахо (Каліфорнія), де представниками фірм, що ведуть, - виробників приводів CD-ROM і компакт-дисків в 1985 р. було прийнято угоду про єдність інтерпретації і практичну реалізацію стандарту ISO 9660. В результаті була прийнята специфікація HSG (High Sierra Group), яка носила рекомендаційний характер. Дана специфікація визначала файлову структуру CD. Вона також послужила основою для прийнятого дещо пізніше міжнародного стандарту ISO 9660 для цифрових CD. Завдяки цьому стало можливим читання даних з дисків, записаних у форматі ISO 9660, на всіх приводах, що, у свою чергу, привело до масового тиражування програм на CD. Крім того, поява цього стандарту дозволила створити компакт-диски, орієнтовані на різні операційні системи: DOS, UNIX і т. д. CD-І Компакт-диски типу CD-І (Compact Disk-Іnteractive) розроблялися для широкого споживацького ринку з ціллю запису на них музики, -влдео, ігор, різного роду енциклопедій і т. д. Цей тип дисків визначений як стандартний для запису мультимедійної інформації. Пристрої для програвання таких дисків можуть бути підключені до звичайного побутового телевізора, а сам диск дозволяє зберігати 90 хвилин "живого" відео з текстом, даними, стереозвуком, графікою і анимацией. Аудіокомпакт-диски можна читати (програвати) на дисководах для CD-І. Відтворення на PC відео з диска CD-І можливо тільки у разі застосування апаратного або програмного декодера MPEG. CD-E/CD-R Стандарт CD-E (Compact Disk-Eraseable), званий також CD-R (Compact Disk-Rewritable), є стандартом багатократного запису на CD. Диск типу CD-E дозволяє берегти дані більше 10 років, витримує близько 10000 циклів звертань і 1000-кратного перезапису. Диск CD-E має більш низький рівень оптичного віддзеркалення, чим стандартні CD-ROM. Стандарт CD-E сумісний з CD-ROM і CD-R. Іншими словами, новими приводами CD-E будуть читатися існуючі диски. Технологія CD-E заснована на зміні фази відображеного променя лазера при читанні диска. Ці диски не можуть бути перезаписані сучасними приводами CD-R. Крім того, вони можуть не читатися багатьма старими приводами CD-ROM внаслідок того, що коефіцієнт віддзеркалення CD-R значно нижче срібних CD-ROM і CD-R. Для читання дисків CD-R привід обов'язково повинен мати якісну схему автоматичного регулювання посилення. Диски CD-E використовують файлову систему з однократним записом (CD-UDF), який може не сприйматися (диски не будуть читатися) деякими операційними системами навіть у разі сумісності апаратних засобів. Системні ресурси приводів CD-ROM Як і іншим периферійним пристроям, CD-ROM необхідно привласнити відповідні базові адреси і переривання IRQ, щоб процесор і операційна система могли до них звертатися. Тут список установок цих параметрів не приводиться, т. до. залежно від моделі можливі різні конфігурації. Для системи переривань важливе, щоб для приводу використовувалися вільні IRQ з номером вище 7 (звукова карта гущавині всього пов'язана з IRQ 7). Базові адреси звичайно розташовані в області від 3001І до 340Н. Якщо привід повинен працювати з каналом DMA, то слід звернути увагу на те, щоб він не конфліктував з іншими пристроями. Як правило, для CD використовують канал DMA1. Накопичувачі CD-R і CD-RW Термінами CD-R (CD-Recordable - записуваний CD) і CD-RW (CD-Rewritable - перезаписуваний CD) позначаються як пристрої, так і самі диски, для однократного і багатократного запису відповідно. Принцип запису на CD Для однократного запису використовуються "чисті" диски, що представляють собою звичайний компакт-диск, що відображає шар якого виконаний, як правило, із золотої або срібної плівки, а між ним і підлога і карбонати про й основою розташований реєструючий шар з органічного матеріалу (мал. 12.5), темніючого при нагріванні. Довжина хвилі лазерного променя (як і при читанні) складає 780 нм, а його інтенсивність більш ніж в 10 разів вище, ніж звичайного приводу CD-ROM. Мал. 12.5. Пристрій дисків CD-ROM і CD-R/CD-RW В процесі запису лазерний промінь нагріває окремі ділянки реєструючого шара, які темніють і розсіюють світло, утворюючи ділянки, подібні питам. Проте здатність дзеркального шара, що відображає, і чіткість питов в дисків CD-R нижче, ніж в CD-ROM, виготовлених промисловим способом (методом штампування). Тому деякі моделі приводів CD-ROM можуть не читати ці диски. В перезаписуваних дисках реєструючий шар виконаний з матеріалу, що змінює під впливом променя свій фазовий стан з аморфного на кристалічне і назад, внаслідок чого міняється прозорість шара. При нагріві лазерним променем зверху критичної температури матеріал реєструючого шара переходить в аморфний стан і залишається в ньому після охолодження, а при нагріві до температури значно нижче критичній відновлює свій первинний (кристалічне) стан. Існуючі диски витримують від декількох тисяч до десятків тисяч циклів перезапису. Проте їхня здатність, що відображає, значно нижче штампованих і CD-R. Тому для читання CD-RW необхідний спеціальний привід з автоматичним регулюванням посилення фотоприймача, хоча деякі моделі приводів CD-ROM читають їх не гірше звичайних дисків. Приводи, здатні читати CD-RW, маркіруються як Multiread. Диски CD-R можна використати для запису в приводах CD-RW, але не навпаки: вам не вдасться записати на приводі CD-R диск CD-RW. Конструкція В перезаписуваних дисках реєструючий шар виконаний з органічних сполук, відомих під назвами цианин (Суапіпв) і фталоцианин (Phtalocyanine). Цианін має голубий (Cyan) колір і характеризується середньою стійкістю до опромінювання світлом і перепадів температури. Фталоцианін має золотистий колір і більш стійкий до зовнішніх дій. В якості матеріалів, що відображають, використовується золото і срібло, рідше - алюміній і його сплави. Відповідно робоча поверхня диска з шаром, що відображає, з срібла або алюмінія має колір свого реєструючого шара, а відображає шар із золота змінює колір з голубого на зеленуватий. Органічний шар дисків CD-RW звичайно має сіро-коричневий колір. Оскільки шар, що відображає, звичайно виконується із золота і срібла, менш схильного окисленню, чим алюміній в більшості штампованих дисків, диски CD-R/RW блякнуть повільніше звичайних. Проте матеріал реєструючого шара CD-R/RW більш чутливий до світла і так само схильний окисленню і розкладанню. Крім того, реєструюча плівка знаходиться в полужидком стані і тому чутлива до ударів і деформацій диска. Зразкова оцінка довговічності середнього CD-R - близько двох-трьох і більш років при акуратному звертанні і близько року при інтенсивному використовуванні в поєднанні з неакуратним звертанням (удари, перегини, дія тепла, вогкості, яскравого світла і т. п.). Інформаційна структура На CD-R організується та ж інформаційна структура, що і на штампованих дисках: зміст (VTOC) і набір доріг різних типів. Перезаписуваний диск може мати таку ж структуру доріг і файлову систему, що і CD-R, або на ньому може бути організована спеціальна файлова система UDF (Universal Disk Format - універсальний дисковий формат), що дозволяє користуватися ним, як звичайним змінним диском (див. розділ 13), т. е. створювати файли і знищувати їх. Ця система заснована на міжнародному стандарті ISO-13346, визначальному методи обміну даними. Система UDF полегшує створення дисків, які можуть використовуватися при роботі з декількома операційними системами. Коли в цих ОС буде забезпечена підтримка UDF (за допомогою нових драйверів або розширень), вони зможуть розпізнавати будь-який диск (у тому числі і DVD). Фактично UDF абстрагує такі специфічні особливості операційних систем, як угоди про імена файлів, розширені атрибути файлів, побайтовая структура (Byte Ordering). Звичайно, програми, що виконуються, будуть працювати тільки під управлінням якийсь одній ОС, проте дані можна переносити з однієї платформи на іншу. На відміну від CD, виготовлених методом штампування, CD-R і CD-WR виготовляються з допоміжною розміткою (Pregroove), яка одночасно служить для розбиття диска на кадри (блоки) і розміщення додаткової інформації про диск: кодів, рекомендованих значень швидкості обертання і потужності записуючого лазера. Розмітка використовується для знаходження службових і призначених для користувача областей диска, а також для полегшення стеження за інформаційною дорогою в процесі запису. При прочитуванні стеження виробляється, як завжди, по записаній інформаційній дорозі. Окрім цього, диск містить дві службові області: РСА (Power Calibration Area - область калібрування потужності) і РМА (Program Memory Area - область пам'яті програми), розташовані усередині вхідної області (Lead In). РСА використовується для вибору оптимальної потужності лазера перед кожним записом, а РМА - для тимчасового зберігання VTOC у разі запису одній, сесії (одного сеансу запису) за декілька прийомів. Структура з Lead In-Program Area-Lead Out називається сесією, а процес запису Lead In і Lead Out навкруги області даних - закриттям сесії. РСА і РМА є таблицями фіксованої довжини, що обмежує як загальна кількість сеансів запису, так і етапів формування незакритих сесій. Мінімальною одиницею інформації, записуваної на CD-R за один прийом, є дорога (трек). Мінімальна довжина дороги 300 блоків (600 Кбайт, 4 з). На початку кожної дороги формується службовий зазор (Pre-gap), що містить її параметри, розміром 150 блоків (300 Кбайт, 2 з) для однотипних доріг і 225 блоків (450 Кбайт, 3 з) для доріг різних типів. Одна або декілька доріг утворює програмну область (Program Area), яка може формуватися за декілька сеансів, причому адреси і параметри доріг (VTOC) зберігаються в РМА. Для того щоб звичайні приводи CD-ROM, що не сприймають РМА, могли читати записані дороги, на початку і кінці програмної області повинні бути зони Lead In (9 мбайт, 1 мін) і Lead Out (4,5 мбайт, 30 з), причому в Lead In повинен міститися зміст. В процесі запису першої сесії близько 22,5 мбайт загальної місткості диска витрачається на службову інформацію, а при записі кожній наступній - 13,5 мбайт. Таким чином, ніж більше сесій на диску, тим менше доступний простір для даних. При закритті сесії в її вхідній області (Lead In) записується інформація про розмір вільної області диска, що залишилася, за межами області (Lead Out) поточної сесії виходу. Це дозволяє дописувати на диск нові сесії. Проте, щоб диск нормально прочитувався на всіх приводах CD-ROM, він повинен бути закритий повністю: в цьому випадку покажчик на вільну область не створюється, і диск стає неприступним для подальшого запису. Перед початком запису необхідно сформувати повний список файлів, що входять в сесію. При цьому запис може здійснюватися "на льоту" (on fly) або з попередньою побудовою чину диска (image). В першому випадку до включення записуючого лазера формується тільки зміст диска, а самі записувані файли відкриваються і прочитуються безпосередньо в процесі запису. У разі прочитування файлів з повільних пристроїв (CD-ROM, магнитооптика, повільні вінчестери) або при записі безлічі дрібних файлів темп їхнього відкриття може виявитися недостатнім для забезпечення безперервного потоку даних, що може привести до аварійного переривання запису. В цьому режимі бажано мати як мінімум двократний запас по середній швидкості надходження початкових даних. В другому випадку перед записом в тимчасовому файлі формується чин диска, і потім послідовно дані переносяться на диск. В цьому режимі, якщо немає інших знижуючих швидкодію причин, практично не вимагається запасу по швидкодії. Режими запису Запис дисків CD-R і CD-WR виконується за допомогою спеціальних програм (Easy CD, CD Creator, CD Publisher, Direct CD, WinOnCD і т. п.), що підтримують різні режими запису. Режими запису, у свою чергу, пов'язані з фізичним і логічним (файловою системою) форматами, в яких записується диск. Існує три основні режими запису: П Track-at-Once П Disc-at-Once П Packet Writing Track-at-Once В режимі Track-at-Once (TAO - одна дорога за один прийом) записуючий лазер вимикається після запису кожної дороги і знов включається, якщо треба записати ще одну, навіть коли декілька доріг записується підряд в одній за один сеанс запису. Дороги, записані в режимі ТАО, розділяються проміжками (gaps) - серіями спеціальних блоків run-іn, run-out і link, призначених для скріплення доріг між собою. Стандартний проміжок між дорогами містить 150 таких блоків (2 зі). Всі сучасні приводи CD-R підтримують цей режим. Деякі нові моделі приводів CD-R дозволяють уручну встановити розмір проміжку між дорогами в режимі ТАО (режим Variable-Gap Track-at-Once). Цю можливість також повинне підтримувати програмне забезпечення. Звичайно значення цього параметра можна встановити в діапазоні від 0,03 до 8 з. В режимі ТАО записують багатосесійні диски формату CD-ROM, що припускають подальший дозапис даних. Сесія може бути записана як повністю, за один прийом, з формуванням VTOC, файлової системи і зон Lead In/Lead Out (запис із закриттям сесії), так і в декілька прийомів, із збереженням тимчасових VTOC в РМА (запис, при якому сесія залишається відкритою). Disc-at-Once В режимі запису Disc-at-Once (DAO - весь диск за один прийом) одна або більш доріг записуються без виключення лазера, і диск закривається. Диск, записаний за один прийом, є найбільш універсальним і прочитується будь-яким приводом CD-ROM з будь-яким файловим диспетчером, проте після запису неможливо дописувати нові дані. Для запису в режимі DAO потрібний чистий диск. Цей режим необхідний при виготовленні майстер-диска, щоб можна було тиражувати диски шляхом штампування, оскільки пристрої виготовлення матриць звичайно сприймають проміжки між дорогами як помилку. Режим DAO підтримується не всіма записуючими приводами. Packet Writing Запис однієї дороги представляє собою єдиний процес, який не може бути перерваний, інакше диск буде зіпсований. Для забезпечення рівномірності надходження записуваної інформації на лазер всі приводи CD-RW мають буфер, відсутність даних в якому приводить до аварійного переривання запису. Перерви в надходженні даних в буфер можуть бути викликані запуском паралельних процесів (наприклад, програми хранителя екрану - Screen saver), роботою системи віртуальної пам'яті, зависанням програми або операційною системи. До збою запису приводять також механічні поштовхи приводу. Тому організувати безперебійну роботу приводу CD-R/CD-WR - задача непроста, вимагаюча багато часу і уваги. Щоб понизити вірогідність невдалого запису, був розроблений метод Packet Writing - новий метод запису даних на CD-R/CD-RW невеликими порціями, заснований на стандартній специфікації UDF. В цьому режимі записуючий лазер швидко включається і відключається в проміжках між блоками, записуючи 7 зв'язуючих блоків (2 run-out, 4 run-іn і 1 link) замість звичайних 150. При записі в режимі Packet Writing не потрібний безперервний потік даних: коли дані в буфері закінчаться, лазер відключиться, а при появі даних запис продовжиться з того місця, де була перервана. Таким чином, за допомогою методу пакетного запису одна сесія звичайного диска CD-R може бути записана в декілька прийомів. Завдяки застосуванню цієї технології виключається псування диска за рахунок нерівномірного надходження даних. Проте цей спосіб запису не рятує від збоїв через поштовхи приводу, зависання системи або відключення живлення під час запису. 8 режимі Packet Writing інформацію можна записувати двома способами: пакетами фіксованої (Fixed-length) або змінної (Variable-length) довжини. Пакети фіксованої довжини більше підходять дискам CD-RW для підтримки вибіркового стирання (Random erase). Недолік такого методу полягає в тому, що при використовуванні пакетів розміром 32 Кбайт (як вимагає стандарт) марнотратно витрачається доступний простір на диску. Стандартна місткість дисків CD-RW, що відформатували під пакети фіксованої довжини, складає близько 500 мбайт. При використовуванні пакетів змінної довжини (Variable-length packets) економиться місце на диску, т. до. розмір пакету може змінюватися залежно від об'єму записуваних даних. Це корисно при записі на стандартні диски CD-R, оскільки вони є "одноразовими", і немає необхідності відстежувати наявність вільного простору. Не всі приводи CD-R підтримують цей режим і не всі сучасні приводи CD-ROM можуть читати диски, записані в цьому режимі. В деяких випадках може потрібно драйвер UDF. Попереднє форматування Крім сесійного методу, для запису CD-RW може застосовуватися попереднє форматування - розбиття диска на секторы, подібно магнітним дискам. Після форматування диск CD-RW може використовуватися так само, як звичайний змінний диск: стандартні файлові операції (копіювання, видалення і перейменування) будуть перетворюватися драйвером приводу в операції перезапису секторів диска. Завдяки цьому для роботи з дисками CD-RW не вимагається іншого програмного забезпечення, окрім драйвера приводу з підтримкою файлової системи UDF (наприклад, Adaptec Direct CD) і програми початкової розмітки. Маркіровка На всіх дисках указується максимальний час запису (звичайно 74 мін). Точна кількість доступних для запису блоків залежить від моделі диска; його можна взнати, запитавши властивості диска в записуючій програмі. На більшості дисків вказана їхня максимальна місткість в мегабайтах даних (звичайно 650 мбайт при розмірі блоку 2048 байт). На дисках деяких виробників (наприклад, фірми Maxell) місткість в рекламних цілях указується в мільйонах байт (680), що означає ті ж 650 мбайт. Окремі диски маркіруються цифрою 780, що позначає місткість диска в звукових секторах (74 мін по 176 Кбайт). На диску або коробці повідомляється також максимальне допустима швидкість запису (1х-16х). Реєструючий шар, як правило, розрахований на конкретну швидкість запису. При записі на підвищених швидкостях інформаційні мітки можуть "змазати", тому диск буде погано читатися або повністю стане непридатним для використовування. Пристрої для запису CD випускають багато відомих фірм. В нашій країні щонайбільше розповсюдження отримали накопичувачі CD-RW (мал. 12.6) виробництва фірм Yamaha, HP, Sony, Philips, Teac, Mitsumi, Panasonic. Як і приводи CD-ROM, приводи CD-R і CD-WR можуть бути внутрішніми або зовнішніми з інтерфейсами EIDE/ATAPI або SCSI. Вони розрізняються швидкістю читання і запису. Недорогі моделі можуть забезпечувати швидкість читання до 48х і записи до 16х. Мал. 12.6. Зовнішній вигляд накопичувача CD-R На закінчення дамо декілька рекомендацій, корисних при записі CD-R/CD-WR. П Попереднє дефрагментируйте жорсткий диск, а також оптимізуйте систему всіма відомими способами. Добре використати окремий розділ для записуваних файлів. П При записі безлічі дрібних файлів спочатку створіть чин диска, а потім запишіть його на CD (краще завжди перед записом створювати чин). Об перед записом використайте тест-режим (емуляція процесу запису з вимкненим лазером) для перевірки швидкості. Застосування тест-режиму не обов'язкове. Він потрібен тільки при перших спробах запису (після установки приводу або зміни конфігурації PC). Процес тестування займає стільки ж часу, скільки і звичайний запис (74 мін на однократній швидкості). До речі, успішне завершення тесту не гарантує успішного запису. П У вікні властивостей приводу в Windows 95/98 зніміть прапорець Автоматичне розпізнавання диска (CD-ROM Auto Insert Notification) на вкладці Настройка (Setting) діалогового вікна Властивості: CD-ROM (Properties: CD-ROM), яке можна викликати командою меню Панель управління ¦ Система ¦ Пристрої ¦ Пристрій читання компакт-дисків ¦ Властивості (Control Panel ¦ System ¦ Devices CD-ROM І Properties), а в Windows NT - внесіть зміну в реєстр: HKEY LOCAL MACHINE ¦ SYSTEM ¦ CurrentControlSet ¦ Services ¦ Cdrom ¦ Au-torun=0). Це можна робити не завжди. Наприклад, для роботи з Direct CD цю опцію необхідно включити. При недотриманні цього можливі помилки при записі VTOC, т. до. система після запису VTOC пізнає диск і спробує прочитати його вміст, що порушить процес запису. Причому це не відбудеться в режимі тестування, оскільки VTOC реально не записується. В режимі Track-at-Once помилка може з'явитися в кінці, а в режимі Disk-at-Once - на початку запису. Про Закрийте всі додатки, вивантажте з пам'яті резидентні програми, відключіть енергозберігаючі функції всіх пристроїв PC. Іншими словами, постарайтеся зробити так, щоб в процесі запису жодна програма мимовільно не запускалася і не уривався потік даних. Про Використайте драйвери останніх версій для контроллерів і пристроїв. Об Привід CD-R з інтерфейсом IDE/ATAPI і жорсткий диск підключайте до різних каналів контроллера. П Привід CD-R має сенс примусово охолоджувати в процесі запису, тоді кількість зіпсованих дисків (будь-якого виготівника) значно знизиться. З цієї причини краще використати зовнішні пристрої. Накопичувачі DVD У міру вдосконалення технології створення CD і приводів, а також створення науково-технічного заділу в області високоякісного цифрового відео виникла потреба в збільшенні місткості оптичних носіїв інформації. До початку 1995 р. декілька конкуруючих фірм-виробників запропонували свої стандарти компакт-дисків збільшеної місткості, зокрема, був запропонований формат SD (Super Density). Щоб уникнути різноманіття (а часте і несумісності) стандартів, у вересні 1995 р. групою з 10 компаній: Hitachi, JVC, Matsushita, Mitsubishi, Philips, Pioneer, Sony, Thomson, Time Warner і Toshiba був запропонований новий універсальний формат запису даних на DVD-диск (Digital Versatile Disk). Цей формат отримав активну підтримку серед світових електронних компаній, що ведуть, т. до. DVD задовольняє вимогам до відтворення відеозображень, а також вимогам до зберігання даних. В травні 1997 р. на базі цього консорціуму був створений DVD-форум - відкрита для вступу організація, що налічує сьогодні більше 200 членів. Основні задачі цієї організації - розвиток і просування формату DVD, вироблення злагоджених специфікацій, а також ліцензування діяльності підприємств в області DVD-технології. В рамках форуму діють спеціальні робочі групи по різних аспектах DVD-технології. На ряд специфікацій прийняті міжнародні стандарти. Рівень якості зображення, береженого у форматі DVD, дуже близький до рівня професійних студійних відеозаписів. З приміненням стиснення за стандартом MPEG-2 на DVD-диску вдалося розмістити повнометражний відеофільм (тривалістю до 135 мін) з 6 каналами високоякісного, порівнянного із студійним, звукового супроводу і чотирма каналами субтитрів. В необробленому вигляді цифрові видеодані мають величезний об'єм: повнометражний фільм займе 40 DVD-дисків, кожний з яких по 4,7 Гбайт. Проте цифрове відео володіє надмірністю, т. е. є безліч однакових або схожих елементів, які можна ідентифікувати і видалити. Цей процес називається кодуванням (encoding). В результаті кодування можна видалити більше 97% даних відеозображення без якого-небудь помітного погіршення його якості. Для цього і використовується стандарт цифрового кодування МPEG-2 - кодування із змінним ступенем стиснення. Кодування у форматі MPEG-2 є процесом стиснення видеоданих за рахунок видалення надмірної інформації. При цьому використовується два основні алгоритми компресії. Надмірність інформації видеоданих підрозділяється на два вигляд: просторову і тимчасову. Наприклад, якщо автомобіль рухається по шосе, то шосе є фоном, який однаковий протягом декількох кадрів. Відповідно, всі мінімальні елементи зображення, які не змінилися в наступному кадрі, можна берегти в одному екземплярі кадру, відновлюючи їх в кожному подальшому кадрі, на основі інформації з попереднього. Цей вигляд називається тимчасовою надмірністю. При компресії інформації про ці елементи використовується метод міжкадрового кодування (inter-frame coding). При цьому усередині одного кадру або в межах макроблоку кадру (macroblock) можуть міститися однакові елементи. Таким чином, видаливши частину з них, відновити їх можна на основі інформації про сусідні елементи усередині цього кадру або макроблоку. Такий вид надмірності називається просторовим, а метод їхнього кодування - внутрішньокадровим кодуванням (infra-frame coding). Оскільки між сусідніми кадрами, як правило, не відбувається різких змін, тому міжкадрове стиснення вельми ефективне. Чим вище якість цифрового звуку, тим більше даних необхідно для його уявлення. Для того щоб умістити ці дані на DVD-диску, застосовується також кодування. В студійних умовах звичайно використовується звук стандарту Dolby ProLogic Surround Sound, матрична звукова схема, за допомогою якої чотирьохканальний звук кодується для звичайної стереопари. Чотири канали розбивається на центральний, передній лівий, передній правий і тиловий (в та час як завжди для тилового каналу використовується два динаміки). Стандарт Dolby ProLogic забезпечує краще сприйняття звуку, чим звичайне стереозвучання, але аудиофилы все одно незадоволені створюваним звучанням (немає відчуття, що звук виходить з відстані) і тим, що звук розподіляється невірно (наприклад, переміщається, коли повинен виходити з однієї крапки). З появою формату DVD таких проблем виникати не повинне. Висока якість звучання забезпечується за рахунок кодування за стандартами Dolby Digital Surround Sound (AC-3) або MPEG-2 Sound. AC-3 забезпечує шість каналів, а MPEG-2 до восьми каналів звуку, причому кожний канал повністю роздільний (використовування 16-, 20- або 24-розрядної лінійної імпульсно-кодової модуляції з частотою дискретизації 48 або 96 кГц, що забезпечує запис звуку в смузі частот шириной 22 або 44 кГц відповідно; при цьому прочитування звукової інформації виробляється із швидкістю 384 Кбайт/с). Всі експерти сходяться на думці, що звук АС-3 і MPEG-2 цілком порівнянний з кинотеатральным звучанням. Для забезпечення сумісності із старими стереосистемами DVD-програвачі мають вбудовані кодувальники для можливості трансляції АС-3 і MPEG-2 звуку в Dolby ProLogic з ціллю відтворення на стандартній апаратурі. Після ухвалення угоди про застосування єдиного стандарту DVD з'явилися нові проблеми, пов'язані з інтересами різних кіностудій. Вони зажадали додаткові гарантії того, що кінофільми, призначені для одного ринку, будуть неприступні для інших. В результаті весь світ був поділений на шість зон, в яких будуть застосовуватися різні регіональні коди і диски. На мал. 12.7 приведені піктограми DVD-дисків, що показують, для яких зон (регіонів) призначений даний диск. Мал. 12.7. Піктограми DVD-дисків для визначення зони їхнього призначення Такий штучний розподіл миру служить ще одним джерелом неприємностей для користувачів і стримує розповсюдження дисків і приводів DVD. Так, одного дня хтось з'ясує, що апаратура, придбана ним, наприклад, в США (зона 1) або в країнах колишнього СРСР (зона 5), не зможе відтворити DVD-диск, призначений для країн Європи. Проте не все так сумно. По-перше, практично всі сучасні DVD-приводи дозволяють 5 разів змінити зону і, по-друге, існують так звані "прошивки Region free", за допомогою яких можна змінити програму ініціалізації приводу, що міститься в мікросхемі флэш-пам'яті, і зробити його багатозоновим (Region free). Відповідні "прошивки" можна знайти в Інтернеті на сайті www.firraware.fr.st. Але ми вам не рекомендуємо це робити: по-перше, це незаконно і, по-друге, якщо ви використовуєте не ту прошивку, результат може бути плачевним. Параметри елементів робочої поверхні дисків, записаних в різних форматах, приведені на мал. 12.8. У відповідності із спочатку прийнятим стандартом, DVD-диск є одностороннім і може містити до 4,7 Гбайт інформації. Так само, як CD, диск формату DVD має діаметр 120 мм. В накопичувачі нового стандарту робоча довжина хвилі випромінювання лазера понизила з 0,78 мкм до 0,63-0,65 мкм (видимий діапазон хвиль), що забезпечило можливість зменшення розмірів штрихів запису практично в двічі, а відстань між дорогами запису - з 1,6 до 0,74 мкм. Мал. 12.8. Елементи робочої поверхні дисків форматів CD і DVD Кожний двошаровий DVD-диск складається з двох дисків товщиною по 0,6 мм, щільно сполучених друг з іншому. Порівняльні характеристики стандартів CD і DVD приведені в табл. 12.3. Таблиця 12.3. Основні характеристики стандартів CD-ROM і DVD Параметри | CD-ROM | DVD Діаметр диска, мм | 120 | 120 Товщина диска, мм | 1,2 | 1,2 Структура диска | Єдина | Два диски по 0,6 мм скріпляють Довжина хвилі лазера, нм | 780 (інфрачервоний) | 650 і 635 (червоний) Відстань між дорогами, мкм | 1,6 | 0,74 Таблиця 12.3 (закінчення) Параметри | CD-ROM | DVD Розмір поглиблення (пит), мкм | 0,83 | 0,4 Швидкість обертання диска, про. /мин | 200-4200 | 570-1400 Місткість, Мбайт | 680 | 4700 (одна сторона) Швидкість передачі інформації, Кбайт/с | 150-9000(1х-60х) | 8300-10 800 (CAV) Специфікація DVD спочатку розроблялася >для одностороннього одношарового диска, потім з'явилася конструкція двошарового диска місткістю 8,5 Гбайт. Наступним кроком в розвитку технології DVD з'явилося створення двосторонніх дисків, як одношарових, так і двошарових, при цьому місткість дисків доведена до 9,4 і 17 Гбайт відповідно, а тривалість відтворення записаної на них інформації - 4,5 і 8 годин. В табл. 12.4 уявлені значення місткості дисків DVD залежно від їхніх конструкційних особливостей. Таблиця 12.4. Характеристики дисків DVD Конструкція диска | Місткість диска, Гбайт | Тривалість відтворення відеоінформації, мін (ч) Одна сторона, один шар | 4,7 | 133 (2,22) Дві сторони, один шар | 9,4 | 266 (4,43) Одна сторона, два шари | 8,5 | 240 (4,00) Дві сторони, два шари | 17 | 481 (8,02) В накопичувачах стандарту DVD використовується більш вузький промінь лазера, чим в приводах CD-ROM, тому товщина захисного шара диска понизила в двічі (до 0,6 мм). З урахуванням того, що загальна товщина диска повинна залишитися незмінною (1,2 мм), під запобіжний шар був поміщений зміцнюючий шар. На зміцнюючому шарі також стали записувати інформацію, що привело до появи двошарових дисків DVD. Коли лазерним променем прочитується інформація, записана на першому шарі, розташованому в глибині диска, промінь безперешкодно проходить через напівпрозору плівку, створюючу другий шар. Після закінчення прочитування інформації з першого шара міняється по команді контроллера фокусування променя лазера. Промінь фокусується в площині другого (зовнішнього) напівпрозорого шара для подальшого прочитування даних. Для доступу до даних на другій стороні двостороннього диска його доводиться перевертати уручну. Не дивлячись на те, що цей проміжний формат став частиною специфікації, він навряд чи буде застосовуватися на практиці. Переважними є приводи DVD, оснащені двома незалежними прочитуючими системами. Можливі варіанти DVD-дисків уявлені на мал. 12.9. ^r,_ .... __ „.,„ .,_ м \ ^¦^^^^....-._..._........_.„ .. _ __ ^^^л ІІО.вмм^ .JUTTJ-UJ-U- -- і-w-j-u-ujui-rJ * VJ-uir-і_n_r-m_j -- 1 п п гт гг ] 1 0,6 MM "" т-г-ии-І п г-Іл І -- і__n_j-і__і-і_r В Односторонній одношаровий 4 Односторонній двошаровий 1* диск щ диск ."ЩЩ
* и-иІг-иг^-Іп_І -- І п-І-І І-І гІ ¦ 'іKjfZjfrZn-j іТ±гьХЬаІУд Двосторонній одношаровий j¦ Двосторонній двошаровий »\ Мал. 12.9. Можливі варіанти DVD-дисків Так само, як з появою компакт-дисків відбулася революція в області якісного відтворення звуку, так і з появою DVD-дисків підвищиться якість домашнього відео. Фактично якість сучасних відеозображень наближається до студійного. В даний час привід DVD-ROM не набагато (приблизно на 10-15 USD) дорожче стандартного накопичувача CD-ROM. Приводи DVD-ROM поставляються як з апаратним декодером MPEG-2 у вигляді карти розширення для шини PCI (мал. 12.10), так і з програмним декодером. ^^2^1^-у ^w ч<Р^да{^.: ; % Мал. 12.10. DVD-ROM з апаратним декодером MPEG-2 Формати DVD Технологія DVD спочатку спиралася на три основні формати DVD: П DVD-ROM застосовується для запису даних, у тому числі мультимедійних, використовуваних в комп'ютерних технологіях; П DVD-Video застосовується при записі відеоматеріалів для їхнього подальшого перегляду на відеотехніці або за допомогою підключеного до PC приводу DVD-ROM. Формат забезпечує захист від нелегального копіювання інформації; Про DVD-Audio використовується при записі високоякісного багатоканального звуку. Крім того, DVD-форумом рекомендується додаткова підтримка відео, графіки і іншої інформації. Ці формати описували диски, призначені тільки для читання. Інформація на такі диски поміщається один раз - в процесі їхнього виробництва. З розвитком технології DVD з'явилися специфікації дисків, що забезпечують запис і перезапис інформації. Проте основні учасники DVD-форуму не змогли домовитися про єдину специфікацію на такі диски через прагнення зберегти самостійний контроль над своїми авторськими технічними розробками. В результаті з'явилося декілька (7!) конкуруючих форматів запису і перезапису DVD-дисків, а саме: П Для однократного запису:* DVD-R (G)* DVD-R (А) П Для багатократного перезапису:* DVD-RAM* DVD-RW* DVD+RW (не підтриманий DVD-форумом)* DVD+R Про Для відеозапису:* DVD-VR Сумісність Розробники не змогли досягти єдиного підходу при виробленні формату записуваних дисків. Конкуренція зумовила відсутність підтримки одним пристроєм декількох записуючих форматів. Тому диски, записані в одному з форматів, як правило, не читаються на приводах інших записуваних форматів. Причому чим старее модель приводу, тим гірше ситуація. Так, деякі пристрої можуть не розуміти той формат дисків DVD, який був запропонований вже після їхнього випуску. Повною мірою це відноситься і до стаціонарних DVD-програвачів. Тільки тут ситуація, мабуть, ще гірше. Природно, побутова електроніка може бути орієнтована на цілком конкретний сегмент споживацького ринку (DVD-Audio, DVD-Video або обидва формати) і не обов'язково повинна забезпечувати читання DVD-ROM, що і визначено DVD-форумом. В той же час DVD-приводи для PC однаково добре працюють з видео-, аудио-, мультимедійними і іншими компакт-дисками (табл. 12.5). Таблиця 12.5. Сумісність існуючих приводів і дисків різних форматів DVD Формати DVD-дисків | Типи DVD-приводів DVD-ROM | DVD-RAM | DVD-RW | DVD-R (G) | DVD-R (A) | DVD+ RW/R | DVD-Video | DVD-Audio | DVD-рlayer (универ.) Ч | 3 | Ч | 3 | Ч | 3 | Ч | 3 | Ч | 3 | Ч | 3 | Ч | 3 | Ч | 3 | Ч | 3 DVD-ROM | + | - | + | - | + | - | + | - | + | - | + | - | + | - | - | - | + | - DVD-R (G) | + | - | + | - | + | + | + | + | + | - | + | - | + | - | + | - | + | - DVD-R (А) | + | - | + | - | + | - | + | - | + | + | + | - | - | - | + | - | + | - DVD-RAM | + | - | + | + | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | + | - | + | -* DVD-RW | + | - | + | - | + | + | + | + | + | - | + | - | + | - | + | - | + | - DVD+RW | + | - | - | - | + | - | + | + | + | - | + | + | + | - | + | - | + | - DVD+R | + | - | + | - | + | - | + | - | + | - | + | + | + | - | + | - | + | - DVD-Video | + | - | + | - | + | - | + | - | + | - | + | - | + | - | - | - | + | - DVD-Audio | + | - | + | - | + | - | + | - | + | - | + | - | - | - | + | - | + | - DVD-AudioV | + | - | + | - | + | - | + | - | + | - | + | - | + | - | - | - | + | - Більш точно відповісти на питання про сумісність конкретної моделі з конкретним форматом можна, тільки спробував програти той або інший DVD-диск. Для того щоб хоч якось полегшити життя, різними ентузіастами складаються списки сумісних і несумісних з певними стандартами приводів. Найбільш повний з таких списків для стаціонарних DVD-програвачів можна знайти на сайті www.vcdhelp.com. як правило, якщо привід DVD-ROM може читати диски DVD+RW, то він зможе прочитати диски DVD-RW і DVD-R. Щоб допомогти користувачам розібратися в масі дисків і приводів різних форматів, DVD-форум ввів логотип DVD multi. Привід, що отримав такий логотип, повинен читати і записувати диски форматів DVD-R, DVD-RW і DVD-ROM. Файлова система MicrollDF Великим досягненням в забезпеченні сумісності в технології DVD стала прийнята в 2000 р. єдина файлова система MicroUDF. Файлова система MicroUDF - це пристосована для застосування в DVD Версія файлової системи UDF. Ця файлова система поступово йде на зміну застарілій ISO 9660, створеній свого часу для використовування в компакт-дисках. На перехідний період (поки не вийдуть із звертання комп'ютерні пристрої і диски, працюючі у форматі ISO 9660) буде використовуватися файлова система UDF Bridge, яка є деякою комбінацією MicroUDF і ISO 9660. Для запису Audio/Video DVD-дисків використовується тільки MicroUDF. Це дозволяє побутовим DVD-видеопроигрывателям рас- пізнавати і знаходити потрібні файли в спеціальному каталозі. Завдяки цьому розробники можуть розміщувати на одному диску як відеоінформацію, для перегляду якої необхідний як звичайний видеопрогравач, так і комп'ютерні дані, для читання яких потрібний привід DVD-ROM. Можливості файлової системи MicroUDF наступні: П незалежність від використовуваної програмно-апаратної платформи (в цьому сенсі UDF - оптимальний вибір в архівних системах); Про велика місткість. Весь диск може бути уявлений у вигляді єдиного тому; П Оптимальна швидкість передачі. Швидкість читання і запису даних у форматі UDF може бути вищим, ніж продуктивність багатьох "рідних" файлових систем, коли передаються файли великого розміру (наприклад, при виконанні мультимедійних задач); П максимальне можливі розміри файла; П використовування шрифтового формату UNICODE, що забезпечує ефективну інтернаціональну підтримку; Про підтримка розширених файлових атрибутів, що використовується в деяких "рідних" операційних системах; Про підтримка довгих імен файлів з розширенням обмежень операційної системи. Максимальна довжина імені файла може складати 255 символів; П взаємозамінність DVD-дисків в побутовій електроніці і на PC. При використовуванні файлової системи MicroUDF на одному DVD-диску можна одночасно берегти відеофільми, аудіозаписи, оцифровані фотографії і звичайні файли. Цим забезпечується міжплатформена сумісність, т. е. DVD-диск стає єдиним носієм для Macintosh, DOS/Windows, OS/2, UNIX. Формати тільки для читання DVD-ROM Диски формату DVD-ROM (Digital Versatile Disc Read Only Memory) призначені для використовування в комп'ютерній техніці. Інформація заноситься на диск єдиний раз - при його виробництві. Прогрес пристроїв DVD багато в чому повторює шлях, пройдений CD, і направлений головним чином на поліпшення швидкісних характеристик і введення функції запису. Пристрої DVD-ROM першого покоління використали режим CLV і прочитували диск із швидкістю 1,38 Мбайт/с (в традиційному позначенні для DVD це 1х). Пристрої другого покоління могли читати DVD з удвічі більшою швидкістю - 2х (2,8 Мбайт/с). Сучасні DVD-ROM - пристрої третього покоління - використовують режим CAV і забезпечують максимальну швидкість читання 4х-8х (5,5- 10,8 Мбайт/с) і більш. Сучасні приводи DVD-ROM підтримують читання практично всіх форматів, включаючи CD-ROM і CD-Audio. DVD-Video DVD-Video призначений для зберігання і відтворення видеоданих. Як і DVD-ROM, DVD-Video визначає можливість тільки читання інформації - відтворення записів за допомогою видеопрогравачів. Специфікація заснована на форматі DVD-ROM, але передбачає спеціальний спосіб розміщення даних, що запобігає можливості побітового копіювання дисків. Відеоматеріали в закодованому вигляді розміщуються на диску в процесі його виробництва. Відтворення DVD-Video можливе як на побутових видеопрогравачах, так і на DVD-приводах для PC. При використовуванні комп'ютерного устаткування декодування інформації здійснюється або апаратний, за допомогою додаткового MPEG-2-декодера, або програмно. Специфікація забезпечує запис на диск високоякісного відео (до 2 годин у форматі MPEG-2), а також багатоканальний звуковий супровід на 8 мовах, вибір екранного формату, титри на 32 мовах, інтерактивне управління за допомогою екранного меню, до 9 ракурсів перегляду, захисту від нелегального копіювання, розмежування перегляду видеопродукції по регіонах, обмеження доступу дітей до відеоматеріалів. DVD-Audio Нове покоління музичного формату після CD-Audio. Специфікацією формату визначений високоякісний багатоканальний звук, підтримка широкого діапазону якості звуку (квантування 16, 20, 24 біт при частоті дискретизації від 44,1 до 192 кГц), відтворення DVD-програвачами дисків CD-Audio, підтримка додаткової інформації (включаючи відео, текст, меню, заставки, зручну навігаційну систему), зв'язок із здійснюючими інформаційну підтримку Web-сайтами, розширення можливостей при появі нових технологій. Існує дві версії формату DVD-Audio: просто DVD-Audio - тільки для звуку і DVD-AudioV - для звуку з додатковою інформацією. Вироблені спеціальні заходи захисту дисків від піратського копіювання. Формати для запису Формати DVD для однократного запису DVD-R DVD-R (Digital Versatile Disc Recordable) - це найперший формат записуваного DVD, який з'явився на ринку. Розробником формату є компанія Pioneer, вона ж і почала просування цього формату на ринок. Не дивлячись на це, DVD-R входить в сімейство форматів, офіційно підтримуваних DVD-форумом. Фізично DVD-R-диск це 80 або 120 мм оптичний диск завтовшки 1,2 мм. Як і звичайні DVD-ROM-диски, односторонні DVD-R склеєні з декількох частин: 0,6-міліметровий прозорий захисний шар, шар з светоотражающим матеріалом, на який і вироблятися запис, склеюючий шар і такий же (0,6-міліметровий) захисний шар. Двосторонні диски мають два светоотра-жающих шара, розділених склеюючим шаром. Шар, що відображає, міняє свої характеристики під впливом променя лазера підвищеної потужності. Технологія запису на DVD-R аналогічна використовуваною в CD-R і базується на необоротній зміні під впливом лазера спектральних характеристик інформаційного шара, покритого спеціальним органічним складом. За великим рахунком DVD-R не несе в собі нічого нового, технічно - це той же CD-R, тільки з більш тонкими треками і іншим форматом зберігання даних на диску. Як і CD-R, DVD-R формат однократного запису - диск записується раз і назавжди. Фахівці компанії Pioneer затверджують, що створені ними "чисті" диски (болванки) DVD-R здатні берегти записану на них інформацію протягом 100 років. При створенні DVD-R найпильніша увага була надана сумісності з існуючими приводами DVD-ROM. І це себе виправдало, до цих пір DVD-R залишається самим сумісним форматом - записані з його допомогою диски читаються практично всіма (близько 85% коли-небудь випущених пристроїв DVD-ROM і всіма сучасними) моделями DVD-ROM, як для PC, так і стаціонарними DVD-програвачами. На сьогодні це кращий, з погляду сумісності, формат запису DVD. Перший привід, що підтримує запис DVD-R, випущений фірмою Pioneer в жовтні 1997 р. Цей привід підтримував специфікацію DVD-R 1.0, що означало запис за допомогою лазера 635 нм на диски місткістю 3,95 Гбайт. Наступним етапом стала специфікації версії 1.9, яка передбачала підтримку запису дисків місткістю 4,7 Гбайт. Перший привід, що підтримує цю специфікацію, з'явився в травні 1999 р. і коштував 5400 USD. Виробником приводу була Pioneer. Незабаром після цього з'явилася специфікація 2.0. В ній додалася можливість захисту записаних дисків від копіювання: в службову область диска записується ідентифікаційна інформація. Ступінь захисту, кінцевий же, нижче, ніж оригінальних DVD-дисків. В порівнянні з версією 1.9, фізичні параметри запису у версії 2.0 не змінилися. З ціллю завоювання нових ринків і захисту від нелегального копіювання, починаючи із специфікації 2.0 формат розділили на DVD-R For Authoring і DVD-R For General. Принципова відмінність між ними - це довжина хвилі використовуваного лазера. В DVD-R(A) використовується той же самий 635-нанометровый лазер, що і в перших DVD-R дисках. В DVD-R(G) використовується 650-нанометровый лазер. Це робить неможливим запис дисків одного формату на приводі іншого формату. Хоча, кінцевий же, читати диски, записані іншим форматом, можна. DVD-R(A) - це професійний стандарт, який є розвитком попередніх варіацій формату DVD-R, природне, приводи цього стандарту сумісні з приводами DVD-R (але не навпаки). Наприклад, болванки, випущені відповідно до вимог версій 1.0 і 1.9 специфікацій, можуть записуватися на DVD-R(A)-npHBOflax. З інших істотних відмінностей, що з'явилися в цьому DVD-R(A), - це підтримка спеціального формату Cutting Master Format (CMF), що дозволяє використати DVD-R(A)-flHCKH в якості майстер-диска для подальшого тиражування, замість DVL-стрічки, що традиційно використалася для цього. Це досягається можливістю використати частину зони Lead In для зберігання DDP-заголовка (Disk Description Protocol). Втім, не дивлячись на CMF, можливість берегти захищену інформацію на DVD-R(A) так і не з'явилася. DVD-R(G) - це призначений для користувача формат. Саме цей формат звичайно мається на увазі, коли говорять про DVD-R. Приводи, працюючі в цьому форматі, можуть записувати дані тільки на спеціальні болванки DVD-R General, призначені для лазера з довжиною хвилі 650 нм. Приводи DVD-R(G) можуть читати DVD-R-диски, виготовлені відповідно до специфікацій 1.0 і 1.9, але не можуть на них записувати. Не підтримується формат CMF, тому О\Т)^(О)-диски не можуть використовуватися в якості майстер-дисків. З другого боку, для домашнього використовування це зовсім не критично. Перевага DVD-R(G) в порівнянні з DVD-R(A) всього одне - моделей приводів, що підтримують формат DVD-R (що те ж саме, що DVD-R(G)) достатньо багато, і ціни на них неухильно падають. Односторонні DVD-R(G)^ncKH випускаються місткістю 4,7 Гбайт, а двосторонні - 9,4 Гбайт (по 4,7 Гбайт на сторону). DVD-VR Формат DVD-VR заснований на форматі DVD-RAM і підтриманий DVD-форумом. Формат дозволяє записати в реальному часі до 2 ч високоякісної відеоінформації у форматі MPEG-2 на односторонній диск DVD-RAM місткістю 4,7 Гбайт і забезпечує такі можливості, як редагування вже записаних відеоматеріалів, запис різних типів статичних зображень. Пристрої на базі цього формату випускають такі компанії, як Panasonic, Toshiba, Samsung, Hitachi. Формати DVD для багатократного запису Всі відомі специфікації перезаписуваних DVD-дисків використовують технологію багатократного запису, засновану на фізичному принципі зміни фазового стану (кристалічне) інформаційного шара під впливом лазера з довжиною хвилі 650 (635) нм (phase-сhange recording). Прочитування інформації здійснюється шляхом визначення оптичних характеристик інформаційного шара в різних його фазових станах при віддзеркаленні проміння лазера (того ж, що і при записі). Кожний з форматів має свої чесноти і недоліки, що визначило їхні області застосування. Найбільш поширеним на сьогодні є формат DVD-RAM в силу більш низької вартості працюючих з ним приводів і дисків. Матеріал для багатократного запису В якості робочого використовується матеріал AVIST, створений компанією TDK в 1995 р. Характеристики цього матеріалу практично ідеально задовольняють вимогам технології перезапису DVD-дисків. П Висока здатність, що відображає, - до 25-35%, чого цілком достатньо для сумісності DVD-дисків при відтворенні. П Легкість зміни фазового стану як при високих, так і при низьких швидкостях запису, що особливо важливе при роботі з різними додатками. Додатки, працюючі з перезаписуваними компакт-дисками (наприклад CD-E), здійснюють запис при кутовій швидкості обертання диска менее 3 м/с. Робота з даними у форматі DVD-RAM вимагає більш високої швидкості обертання диска - від 3 до 6 м/с. При роботі з відеоінформацією, підданої компресії, швидкість обертання диска в режимі запису повинна перевищувати 6 м/с. П Відмінне співвідношення сигнал і характеристики зміни фази дозволили компанії TDK отримати пит надмалих для записуваних DVD-дисків розмірів. Об Матеріал AVIST витримує як мінімум 1000 циклів перезапису навіть на швидкостях менее 3 Мбайт/с. При більш високих швидкостях запису кількість циклів перезапису зростає. DVD-RAM DVD-RAM (Digital Versatile Disc Random Access Memory) - перезаписуваний формат, розроблений компаніями Panasonic, Hitachi, Toshiba. Формат схвалений DVD-форумом в липні 1997 р. Устаткування і диски цього формату тестувалися протягом 3-х місяців в більш ніж 20 комп'ютерних компаніях-виробниках всього світу. Понад 160 учасників форуму проголосували за ухвалення специфікації. На сьогодні це найпоширеніший DVD-формат в комп'ютерній індустрії. Приводи DVD-RAM читають диски DVD-ROM. У свою чергу, диски DVD-RAM можуть бути прочитані тільки приводами DVD-ROM так званого третього покоління, що випускаються з середини 1999 р. Також диски DVD-RAM можуть використовуватися для запису і відтворення потокового відео на устаткуванні, що підтримує специфікацію DVD-VR. Цей формат увібрав в себе не тільки технології, традиційно використовувані в оптичних дисках. Деякі розв'язання, використовувані в DVD-RAM, прийшли в нього з магнитооптики. Принцип запису DVD-RAM - це технологія зміни фазового стану поверхні диска при нагріві її лазером. Головною особливістю DVD-RAM-дисків є наперед, ще при виробництві, видавлені на диску мітки, що означають початок секторів. На логічному рівні головна особливість DVD-RAM в тому, що диск можна відформатувати в цілком звичні файлові системи, такі як FAT16 або FAT32. DVD-RAM-диски можуть бути як одно- так і двосторонніми. Спочатку місткість DVD-RAM-дисків складала 2,58 Гбайт, але згодом була збільшена до 4,7 Гбайт. Ще пізніше з'явилися двосторонні DVD-RAM-диски, сумарна місткість яких складала вже 9,4 Гбайт. Ще одна принципова відмінність дисків DVD-RAM від всіх інших - ці диски випускаються в двох модифікаціях: в картріджі і без нього. Диски в картріджі в основному призначені для побутової відеоапаратури, де необхідно виключити вплив зовнішніх чинників при інтенсивному ручному використовуванні. Картріджи у свою чергу можуть бути двох видів - відкриваються і цільні. Картрідж представляє з себе коробку розміром 124,6 х 135,5 х 8,0 мм зовнішньо схожу на використовувані в МО-дисках. Односторонні диски DVD-RAM продаються як з картріджом, так і без нього. Двосторонні 9,4-гігабайтні диски продаються тільки в картріджах, причому за- часту картріджи запаяні, так що відкрити їх, не зламавши, неможливо. Якщо витягати диск DVD-RAM з картріджа, то його можна вставити в звичайний привід DVD-ROM. Втім, не факт, що він буде прочитаний. Зовсім інша справа, якщо на приводі коштує логотип DVD multi. Як ми вже відзначали, привід з таким логотипом повинен читати диски DVD-R, DVD-RW і DVD-RAM. Але це не означає, що такий привід обов'язково повинен мати механізм для завантаження картріджа. За твердженням виробників, DVD-RAM-диск може бути перезаписаний не менш 100 000 разів, і запис повинен зберігатися на диску незмінній не менш 30 років. В даний час DVD-RAM представляє собою відносно недорогу систему резервного копіювання достатнє великій місткості. DVD-RW Зустрічаються інші назви цього формату: DVD-R/W і рідше DVD-ER. Після створення записуваних DVD-R-дисків логічним кроком стало створення перезаписуваних дисків. Так з'явився DVD-RW (Digital Versatile Disc Rewritable). Розробником цього формату знов стала компанія Pioneer, відповідно, він побудований на тих же принципах, що і DVD-R(G). Використовується лазер з такою ж завдовжки хвилі 650 нм, диски мають однаковий формат. Єдина відмінність в покритті. Так само як і в звичайних дисках, в CD-RW в якості шара, що відображає, використовуються матеріали, які можуть багато разів міняти свої властивості (здатність, що відображає) під впливом лазерного променя різної потужності. DVD-RW - односторонній 80- або 120-міліметровий оптичний диск завтовшки 1,2 мм. Місткість дисків складає 4,7 Гбайт. За твердженням виробників цих дисків, вони можуть перезаписуватися не менш 1000 разів. Спочатку з'явилася специфікація версії 1.0. Для запобігання копіювання захищених дисків ці болванки мали наперед записану область Lead In. Оборотним ефектом цього сталі проблеми з програванням таких дисків на стаціонарних програвачах деяких моделей. Для вирішення проблем з сумісністю була розроблена специфікація версії 1.1, відповідно до якої DVD-RW-диски також повинні мати наперед записану область Lead In для запобігання копіювання захищеного матеріалу, але цього разу ця область записувалася стандартними засобами, а не наперед на заводі-виготівнику (методом видавлювання). Завдяки цьому DVD-проигры-ватели більш упевнено читають такі диски. Більшість сучасних дисків DVD-RW виконані відповідно до вимог саме специфікації версії 1.1. Для захисту вмісту DVD-RW-дисків був розроблений варіант В специфікації версії 1.1. Звичайно такі диски називають дисками DVD-RW типу У. Від обычт ных вони відрізняються тим, що в службовій зоні диска записаний унікальний 64-розрядний номер (disk ID). На основі цього номера вміст диска кодується по алгоритму 56-bit C2 (Cryptomeria). При програванні такого диска прочитується ID-номер, а потім розкодується вміст диска. При копіюванні такого диска копіюється тільки вміст, а не унікальний disk ID, тому відтворити скопійоване буде не можна. При створенні дисків DVD-RW найпильніша увага надавалася сумісності формату з існуючими DVD-проигрывател-ями і приводами. Проте сумісності, порівнянної з тією, що вдалося досягти на дисках DVD-R, не вийшло. Причина цього та ж, що і у випадку з дисками CD-RW, які не читаються в приводах застарілих моделей, оскільки здатність матеріалу, що відображає, використовуваного в перезаписуваних дисках, менше, ніж в DVD-R, і набагато менше, ніж в оригінальних. Перший DVD-RW-програвач уявлений компанією Pioneer в грудні 1999 р. Це було побутовий пристрій для програвання і копіювання DVD-дисків. Коштувало воно близько 2500 USD при ціні болванки 30 USD. Існувало декілька режимів запису, які давали різну якість картинки. Залежно від вибраного режиму процес копіювання диска займав від 1 до 6 ч. Щоб не припустити "піратського копіювання", для запису дисків DVD-RW використовувався новий формат запису, названий DVD-VR (Video Recording). В результаті записані диски не могли бути переглянуті на стандартному DVD-програвачі. Навіть якщо фізичні характеристики програвача дозволяли прочитати дані з диска DVD-RW, то декодувати їх ніяк не виходило. Така політика не сприяла популярності пристроїв цього формату, тому незабаром з'явилася його нова версія. В ній передбачалася можливість запису дисків DVD-R(G) по формату DVD-Video. Це дозволило програвати записані диски на звичайних DVD-програвачах. Перший DVD-RW-при вод для PC - DVR-A03 - був випущений компанією Pioneer на початку 2001 р. за ціною близько 1000 USD. DVD+R Окрім офіційно підтриманих DVD-форумом, деякі члени консорціуму - Dell, Hewlett-Packard, Mitsubishi, Philips, Ricoh, Sony, Yamaha - розробили свій власний формат. Не дивлячись на те що більшість цих фірм входять в DVD-форум, сам консорціум не має над ними ніякої влади. Тому відсутність офіційної підтримки збоку DVD-форуму не заважає існувати і розвиватися DVD+RW (Digital Versatile Disc Rewritable). Спочатку на світло з'явилася специфікація формату DVD+RW версії 1.0. Вона з'явилася ще в 1997 р. і передбачала запис на диски місткістю 2,8 Гбайт 650-нанометровым лазером. Перша версія стандарту не була сумісна з DVD-Video, тому в кінці 1999 р. її повністю витіснила нова специфікація на формат запису потокового відео (DVD+RW Video Format), який передбачав запис 4,7 Гбайт на одну сторону. Пристрої і диски, працюючі в цьому форматі, повністю сумісні з устаткуванням, працюючим у форматі DVD-Video. Це значить, що диски DVD+RW, що містять відеоматеріали, можуть бути відтворені на випущеній раніше побутовій апаратурі DVD. Для запису використовується та ж технологія, що і в дисках CD-RW, тому принципи, на яких засновані диски DVD+RW, ідентичні тим, що застосовуються в DVD-RW. Різниця полягає лише у використовуваному форматі запису. Так, наприклад, диски DVD+RW підтримують запис в декілька прийомів. Дякуючи більш точному позиціонуванню лазерної головки і високого ступеня контролю за її переміщенням в процесі запису привід DVD+RW дозволяє перезаписувати будь-яку частину вмісту диска поверх, не стираючи раніше записані дані. Це ж дозволяє здійснити і унікальну корекцію помилок при записі: погано записаний сектор перезаписується наново. Окрім цього, DVD+RW має досконалішу, в порівнянні з DVD-RW, систему контролю помилок. Ще однією властивістю приводів DVD+RW є підтримка дисків CD-R і CD-RW. Ця підтримка обумовлена в стандарті в якості обов'язкового елемента. DVD+R Формат DVD+R з'явився тільки в середині 2002 р. DVD+R заснований на тих же принципах, що і DVD+RW за винятком того, що для шара, що відображає, застосовується матеріал, подібний використовуваному в CD-R. Тому в дисків DVD+R здатність записуваного шара, що відображає, виявилася вище, ніж в DVD+RW. Отже ці диски повинні більш упевнено читатися стаціонарними програвачами і приводами DVD-ROM. З недоліків DVD+R перед DVD+RW можна відзначити, що в стандарті не передбачена корекція помилок, заснована на перезаписі збійного сектора. На жаль, добитися повної спадкоємності стандартів не вдалося: режим лазера, необхідний для запису на диски DVD+R, не передбачений в приводах DVD+RW застарілих моделей. Основні характеристики DVD-дисків останніх модифікацій і DVD-приводів різних форматів приведені відповідно в табл. 12.6 і 12.7 Таблиця 12.6. Основні характеристики DVD-дисків останніх модифікацій Параметр | Формат DVD-ROM | DVD-RAM | DVD-RW | DVD+ RW/R | DVD-R Місткість однієї сторони, Гбайт | 4,7 | 4,7 | 4,7 | 4,7 | 4,7 Довжина хвилі лазера | 650 | 650 | 650 | 650 | 650 (G) 635 (А) Відбивна здатність % | 18-30 (двошарового) | 15-25 (2,6) | | 18-25/ 20-30 | Спосіб запису | Відтиснення з матриці при про- | Зміна фазового | Зміна фазового со- | Зміна фазового со- | Зміна кольору фарбника | изводстве | стани | стояния | стояния | Міжтрекове | 0,74 | 0,615 | | 0,74 | 0,74 відстань, мкм | | | | | Спосіб контролю вращения* | CAV | ZCLV/ CAV в межах зони | CLV | CLV (для відео) або САУ(для даних) | CLV Таблиця 12.6 (закінчення) Параметр | Формат DVD-ROM | DVD-RAM | DVD-RW | DVD+ RW/R | DVD-R Швидкість запису даних, Мбайт/с | до 8,31 (читання) | 2,77 | | 1,4-3,25 | 2,77 Файлова система | Micro UDF і ISO 9660 | UDF/UDF Bridge | UDF/UDF Bridge | UDF/UDF Bridge | UDF Bridge (G) UDF (A) * CLV (Constant Linear Velocity) - постійна лінійна швидкість; CAV (Constant Angular Velocity) - постійна кутова швидкість; ZCLV (Zone Constant Linear Velocity) - зонна постійна лінійна швидкість. Таблиця 12.7. Основні характеристики деяких моделей DVD-приводів Модель | Фірма-виготовлювач | Підтримувані формати | Швидкість читання DVD/CD-дисков | Інтерфейс DVR-S101 | Pioneer | DVD-R(A) | | SCSI-2 DVR-S201 | Pioneer | DVD-R(A) | | SCSI-2 АОЗ(В21) | Pioneer (Compaq) | DVD-R (2х) DVD-RW (1х) CD-R (8х) CD-RW (4х) | 4х (читає DVD-диски будь-яких форматів) | IDE А04 (В22) | Pioneer (Compaq) | DVD-R (2х) DVD-RW (1х) CD-R (8х) CD-RW (4х) | 6х | IDE (UDMA-33) GF-2000 | Hitachi | DVD-RAM (2х) | 6х/24х | IDE TSDW200B S1200 | Toshiba | DVD-RAM (2х) | 6х/24х | IDE LF-D311 | Panasonic | DVD-RAM (1х) DVD-R (1х) | (читає DVD-диски будь-яких форматів) | IDE DVDRW208 | Philips | DVD+RW (2,4х) CD-R(12х) CD-RW (1 Ox) | 8х/32х | IDE DVDRW228 | Philips | DVD+RW (2,4х) DVD+R (2,4х) CD-R(12х) CD-RW (1 Ox) | 8х/32х | IDE DVD100J | HP | DVD+RW (2,4х) DVD+R (2,4х) CD-R(12х) CD-RW (1 Ox) | 8х/32х | IDE Таблиця 12.7 (закінчення) Модель | Фірма- Підтримувані Швидкість читання Інтерфейс виготівник формати DVD/CD-дисков МР5120 | Ricon DVD+RW (2,4х) 8х/32х IDE DVD+R (2,4х) CD-R(12х) CD-RW (1 Ох) МР5125 | Ricon DVD+RW (2,4х) 8х/32х IDE DVD+R (2,4х) DVD+R (2,4х) CD-R(12х) CD-RW (1 Ox) DRU110 | Sony DVD+RW (2,4х) 8х/32х IDE DVD+R (2,4х) CD-R(12х) CD-RW (1 Ox) DRU120 | Sony DVD+RW (2,4х) 8х/32х IDE DVD+R (2,4х) DVD+R (2,4х) CD-R(12х) CD-RW (10х) Напрями розвитку технології DVD Наявність різних стандартів і специфікацій не говорить про те, що DVD-технологія стоїть на місці. Зусилля різних компаній сьогодні направлені на упровадження технології так званого "голубого лазера" - лазера з меншою завдовжки хвилі. Це дозволить збільшити густину запису на дисках з витікаючим звідси поліпшенням і інших характеристик. Компанія Calimetrics Inc. запропонувала технологію ML (multilevel), що дозволяє в три рази підвищити місткість стандартного DVD/CD. При цьому немає необхідності скоювати які-небудь доробки в механізмі і оптиці існуючих приводів. Для упровадження нової технології достатньо скористатися набором мікросхем, розроблених цією компанією. Суть технології полягає в можливості використати в якості інформаційної характеристики глибину питов (до 8 рівнів) при роботі з дисками. Відзначимо, що аналогічну технологію, але для CD-дисків, розробляє компанія TDK в співпраці з іншими фірмами. Правила експлуатації CD Компакт-диск представляє собою металізований пластмасовий диск діаметром ПО мм і завтовшки 1,2 мм. На верхню сторону наноситься светоотражающий алюмінієвий шар, який покритий захисним лаком для запобігання повреж- дений. Подібно довгоиграючим пластинкам (і на відміну від жорстких дисків) питы розташовуються не на концентричних колах, а йдуть по спіралі. Причому ця спіраль починається від центру носія. Ширина питов складає 0,6 мкм, а відстань між дорогами - 1,6 мкм, за рахунок чого і забезпечується велика місткість цього носія інформації. Не дивлячись на те що компакт-диски є достатньо надійними і міцними, при їхній експлуатації необхідно дотримувати правила експлуатації: Про ніколи не тримаєте CD відкритим, а укладайте його в спеціальний захисний футляр; Про не торкайтеся поверхні диска пальцями, беріть його за краї. Хоча в приводів CD-ROM є механізм коректування помилок, але у разі пошкоджень поверхні, які на аудіодисках приводять до "випадання" декількох мілісекунд звуку, для інформаційних дисків роблять дефектним весь диск. Крім того, механізми корекції помилок не завжди справляються з своїми задачами. Щоб запобігти скупченню пилу усередині приводу, слід надавати увагу тому, щоб сам привід був по можливості краще екранований від проникнення в нього частинок пилу і диму.
Рефераты по информатикеCD (Compact Disks - компакт-диски), використалися для аудіоапаратури, були модифіковані для застосування в PC і в даний час вже упевнено увійшли до
Оценок: 862 (Средняя 5 из 5)
Специалисты RetsCorp работают в digital-сфере более 7 лет. За это время мы разработали более 500+ успешных проектов. Основываясь на своем опыте и знании рынка, мы с уверенностью можем сказать, что будет работать, а что — нет. Заказывая создание лендинга для бизнеса в нашей студии, вы получаете работающие решения, необходимые именно вашему бизнесу.
Сотрудничая с нами, вы будете не клиентом, а нашим партнером. Благодаря этому мы будем развивать ваш бизнес как собственный. Мы так же как и вы заинтересованы в успехе проекта, поскольку ваша успешность будет нашей рекламой.